FR3121543A1 - Maintenance method of a nuclear reactor - Google Patents
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Abstract
Méthode de maintenance d’un réacteur nucléaire La méthode de maintenance est appliquée à un réacteur nucléaire (1) avec au moins un ensemble de commande (17) d’une grappe de contrôle (13) comprenant un carter (21) de réception d’un mécanisme (23) de levée et une gaine (25) de réception de la tige de commande (15), une première lèvre (61) à une extrémité supérieure de carter (35) et une seconde lèvre (63) à une extrémité inférieure de gaine (43) formant un joint oméga (65). La méthode de maintenance comprend les étapes suivantes : - suppression des première et seconde lèvres (61, 63) ; - réalisation d’au moins une opération de maintenance sur l’ensemble de commande (17) ; - création d’une surface de soudage (67) en usinant ladite extrémité supérieure de carter (35) ; - création une liaison soudée (69) étanche par soudage de la surface de soudage (67) et d’une surface de soudage complémentaire (73) ménagée à l’extrémité inférieure de ladite gaine ou d’une gaine de remplacement (71). Figure pour l'abrégé : 5Maintenance method for a nuclear reactor The maintenance method is applied to a nuclear reactor (1) with at least one control assembly (17) of a control cluster (13) comprising a casing (21) for receiving a lifting mechanism (23) and a sheath (25) for receiving the control rod (15), a first lip (61) at an upper end of the casing (35) and a second lip (63) at a lower end sheath (43) forming an omega joint (65). The maintenance method includes the following steps: - removal of the first and second lips (61, 63); - carrying out at least one maintenance operation on the control assembly (17); - creating a welding surface (67) by machining said upper housing end (35); - creation of a sealed welded connection (69) by welding the welding surface (67) and a complementary welding surface (73) provided at the lower end of said sheath or of a replacement sheath (71). Figure for abstract: 5
Description
La présente invention concerne la maintenance des mécanismes de commande des grappes de contrôle d’un réacteur nucléaire.The present invention relates to the maintenance of the control mechanisms of the control clusters of a nuclear reactor.
Un réacteur nucléaire comporte typiquement une cuve sous pression, dans laquelle sont disposés des assemblages de combustible nucléaire constituant le cœur du réacteur nucléaire. La réactivité du cœur est contrôlée, entre autres, en enfonçant dans le cœur des grappes de contrôle, chaque grappe comprenant plusieurs crayons en un matériau absorbant les neutrons.A nuclear reactor typically comprises a pressure vessel, in which are arranged nuclear fuel assemblies constituting the core of the nuclear reactor. The reactivity of the core is controlled, among other things, by driving control clusters into the core, each cluster comprising several rods made of a neutron-absorbing material.
Chaque grappe de commande est fixée au bout d’une tige de commande, elle-même déplacée par un Mécanisme de Commande de Grappe (MCG).Each control cluster is attached to the end of a control rod, itself moved by a Cluster Control Mechanism (MCG).
Les Mécanismes de Commande de Grappes (MCG) assurent chacun l’extraction, le maintien ou l’insertion d’une grappe de contrôle dans le cœur du réacteur. Ils doivent également autoriser la chute libre des tiges de commande de grappe à l’ouverture des disjoncteurs d’arrêt automatique du réacteur.The Cluster Control Mechanisms (MCG) each ensure the extraction, maintenance or insertion of a control rod in the reactor core. They must also authorize the free fall of the control rods of the cluster when the reactor automatic shutdown circuit breakers open.
Le réacteur nucléaire comprend ainsi une pluralité d’ensembles de commande, chacun dédié à une grappe de contrôle. Chaque ensemble de commande comprend un adaptateur solidaire du couvercle de la cuve sous pression, un carter de réception d’un mécanisme de levée de la tige de commande de la grappe de commande et d’une gaine de réception de la tige de commande. Le carter, le mécanisme de levée et la gaine constituent le MCG.The nuclear reactor thus comprises a plurality of control assemblies, each dedicated to a control cluster. Each control assembly includes an adapter attached to the lid of the pressure vessel, a housing for receiving a mechanism for lifting the control rod of the control rod and a receiving sheath for the control rod. The housing, lifting mechanism and sheath constitute the MCG.
L’adaptateur traverse le couvercle de cuve et est rigidement fixé à celui-ci. Il délimite un passage à travers lequel se déplace la tige de commande.The adapter passes through the tank lid and is rigidly attached to it. It defines a passage through which the control rod moves.
Le mécanisme de levée est généralement appelé ensemble mécanisme de levée (EML). Ce mécanisme est un actionneur ayant pour fonction le contrôle, l’insertion ou l’extraction de la tige de commande des grappes de contrôle dans le cœur du réacteur.The lifting mechanism is generally referred to as the Lifting Mechanism Assembly (EML). This mechanism is an actuator whose function is to control, insert or extract the control rod of the control rods in the reactor core.
Le carter et la gaine forment ensemble une enceinte sous pression, en communication fluidique avec l’intérieur de la cuve sous pression à travers l’adaptateur.The housing and the sheath together form a pressure vessel, in fluid communication with the interior of the pressure vessel through the adapter.
Le carter présente une extrémité inférieure de carter typiquement vissée sur une extrémité supérieure de l’adaptateur. L’étanchéité entre l’extrémité inférieure du carter et l’extrémité supérieure de l’adaptateur est réalisée par un joint soudé, appelé fréquemment joint « Canopy ».The housing has a lower end of the housing typically screwed onto an upper end of the adapter. Sealing between the lower end of the casing and the upper end of the adapter is achieved by a welded joint, often called a "Canopy" joint.
La gaine constitue l’extrémité supérieure de l’enceinte sous pression. Elle délimite un volume interne dans lequel la tige de commande vient se loger en position haute de la grappe de commande. Ce volume interne est fermé vers le haut et communique avec le volume interne du carter vers le bas.The sheath constitutes the upper end of the pressure vessel. It delimits an internal volume in which the control rod is housed in the high position of the control cluster. This internal volume is closed at the top and communicates with the internal volume of the housing at the bottom.
De manière à créer une liaison étanche entre la gaine et le carter, il est possible de prévoir une première lèvre à une extrémité supérieure du carter et une seconde lèvre à une extrémité inférieure de la gaine. La première lèvre et la seconde lèvre sont soudées l’une à l’autre de manière étanche et forment un joint connu sous le nom de joint « Oméga ».In order to create a sealed connection between the sheath and the casing, it is possible to provide a first lip at an upper end of the casing and a second lip at a lower end of the sheath. The first lip and the second lip are sealed together and form a seal known as an “Omega” seal.
L’EML étant composé de pièces mobiles effectuant la préhension et le déplacement de la tige de commande, il est soumis à des phénomènes d’usure qui rendent nécessaire son remplacement après plusieurs millions de cycles.As the EML is made up of moving parts gripping and moving the control rod, it is subject to wear phenomena which make it necessary to replace it after several million cycles.
Dans la plupart des cas, les remplacements concernent des mécanismes de commande de grappes (MCG) qui arrivent en limite de leur durée de vie. Ponctuellement, les MCG peuvent être remplacés pour des raisons de dysfonctionnement.In most cases, the replacements concern rod control mechanisms (MCG) which are reaching the end of their lifespan. Occasionally, MCGs may be replaced due to malfunction.
Une solution pour le remplacement d’un mécanisme de commande de grappe (RMCG) sur site est le remplacement de la totalité du MCG en intervenant au niveau du joint « Canopy ». Cette opération prévoit le remplacement de l’EML (Ensemble mécanisme de levée) et de l’enceinte sous pression (gaine + carter).A solution for the replacement of a rod control mechanism (RMCG) on site is the replacement of the entire MCG by intervening at the "Canopy" joint. This operation involves replacing the EML (lifting mechanism assembly) and the pressure vessel (sheath + casing).
La solution RMCG « Canopy » peut comporter les opérations suivantes :The RMCG “Canopy” solution can include the following operations:
- Découpe du joint « Canopy » (localisé entre le carter et l’adaptateur du couvercle),- Cutting of the "Canopy" seal (located between the casing and the cover adapter),
- Dépose du MCG dans sa totalité,- Removal of the MCG in its entirety,
- Usinage de l’adaptateur afin de restaurer un profil soudable,- Machining of the adapter to restore a weldable profile,
- Repose d’un MCG neuf (avec éventuel ajustement pour appairage avec l’adaptateur),- Refitting of a new MCG (with possible adjustment for pairing with the adapter),
- Reconstitution du joint soudé « Canopy »,- Reconstruction of the “Canopy” welded joint,
- Requalifications associées.- Associated requalifications.
Une autre solution pourrait être d’intervenir au niveau du joint « Omega » par découpe dans l’axe de la soudure d’origine.Another solution could be to intervene at the "Omega" joint by cutting in the axis of the original weld.
La solution RMCG « Omega » pourrait comporter les opérations suivantes :The RMCG “Omega” solution could include the following operations:
- Découpe du joint « Omega » (localisé entre la gaine et le carter du MCG) dans l’axe de la soudure afin de préserver la conception initiale du joint soudé (découpe verticale),- Cutting of the "Omega" seal (located between the sheath and the MCG casing) in the axis of the weld in order to preserve the initial design of the welded joint (vertical cut),
- Dépose de la gaine et de l’EML,- Removal of the sheath and the EML,
- Usinage de la lèvre du carter en vue de restaurer un profil soudable, identique au profil initial,- Machining of the crankcase lip in order to restore a weldable profile, identical to the initial profile,
- Repose d’un EML neuf et d’une gaine neuve ou de la gaine d’origine réusinée sur place,- Refitting of a new EML and a new sheath or the original sheath refurbished on site,
- Soudage du joint « Omega » à l’identique de la conception initiale,- Welding of the "Omega" joint identical to the initial design,
- Requalifications associées.- Associated requalifications.
Ces solutions ne sont pas pleinement satisfaisantes.These solutions are not fully satisfactory.
La solution RMCG « Canopy » impose :The RMCG "Canopy" solution requires:
- Le remplacement du MCG complet incluant l’enceinte sous pression (gaine + carter),- Replacement of the complete MCG including the pressure vessel (sheath + casing),
- La dépose / repose du calorifuge du couvercle, ce qui a un impact sur le planning de l’opération.- The removal/refitting of the heat insulation of the cover, which has an impact on the schedule of the operation.
La RMCG « Omega », avec découpe verticale du joint soudé, n’est pas non plus satisfaisante sur les points suivants.The “Omega” RMCG, with vertical cutting of the welded joint, is also not satisfactory on the following points.
Des essais de remplacements d’EML ont été effectués en intervenant au niveau du joint « Omega ».EML replacement tests were carried out by intervening at the "Omega" seal.
Après découpe dans l’axe de la soudure du joint « Omega » (découpe verticale), un ressuage a été réalisé pour s’assurer d’un état de surface exempt de défaut. Sur un ensemble de plus de50 MCG découpés, 38% des ressuages montrent des défauts de surface non conformes dans les lèvres minces.After cutting in the axis of the weld of the "Omega" seal (vertical cut), penetrant testing was carried out to ensure a surface condition free of defects. On a set of more than 50 cut MCGs, 38% of the penetrants show nonconforming surface defects in the thin lips.
La présence aléatoire et imprévisible de ces défauts ne permet pas de préparer un chantier avec une maîtrise suffisante. Ces défauts appellent des réparations et des justifications systématiques. Dans la majorité des cas, ils pourraient même ne pas s’avérer réparables ou alors au prix du développement de procédés complexes.The random and unpredictable presence of these defects makes it impossible to prepare a site with sufficient control. These defects call for systematic repairs and justifications. In the majority of cases, they may not even prove to be repairable or at the cost of developing complex processes.
En secours, une intervention au niveau du joint « Canopy » serait alors nécessaire.In emergency, an intervention at the level of the "Canopy" joint would then be necessary.
Dans ce contexte, l’invention vise à proposer une méthode de maintenance d’un réacteur nucléaire permettant d’assurer la maintenance d’un ensemble de commande de grappe de manière fiable et économique.In this context, the invention aims to propose a method for maintaining a nuclear reactor making it possible to ensure the maintenance of a cluster control assembly in a reliable and economical manner.
A cette fin, l’invention porte sur une méthode de maintenance d’un réacteur nucléaire, le réacteur nucléaire comprenant au moins un ensemble de commande d’une grappe de contrôle, le ou chaque ensemble de commande comprenant un adaptateur solidaire d’un couvercle d’une cuve sous pression du réacteur nucléaire, un carter de réception d’un mécanisme de levée d’une tige de commande de la grappe de contrôle et une gaine de réception de la tige de commande, le carter ayant une extrémité inférieure de carter liée de manière étanche à l’adaptateur, le carter ayant une première lèvre à une extrémité supérieure de carter, la gaine ayant une seconde lèvre à une extrémité inférieure de gaine, la première lèvre et la seconde lèvre étant soudées l’une à l’autre et formant un joint oméga, la méthode de maintenance comprenant les étapes suivantes :To this end, the invention relates to a method for maintaining a nuclear reactor, the nuclear reactor comprising at least one control assembly of a control cluster, the or each control assembly comprising an adapter secured to a cover of a pressure vessel of the nuclear reactor, a casing for receiving a mechanism for lifting a control rod of the control cluster and a sheath for receiving the control rod, the casing having a lower end of the casing sealed to the adapter, the housing having a first lip at an upper housing end, the sheath having a second lip at a lower sheath end, the first lip and the second lip being welded together another and forming an omega joint, the maintenance method comprising the following steps:
- suppression des première et seconde lèvres;- removal of the first and second lips;
- réalisation d’au moins une opération de maintenance sur l’ensemble de commande;- carrying out at least one maintenance operation on the control unit;
- création d’une surface de soudage à l’extrémité supérieure de carter en usinant ladite extrémité supérieure de carter;- creation of a welding surface at the upper end of the casing by machining said upper end of the casing;
- création une liaison soudée étanche entre le carter et ladite gaine ou une gaine de remplacement, par soudage de la surface de soudage et d’une surface de soudage complémentaire ménagée à l’extrémité inférieure de gaine de ladite gaine ou à une extrémité inférieure de gaine de la gaine de remplacement.- creating a sealed welded connection between the casing and said sheath or a replacement sheath, by welding the welding surface and a complementary welding surface formed at the lower end of the sheath of the said sheath or at a lower end of sheath of the replacement sheath.
Ainsi, l’intervention est réalisée au niveau du joint « Omega ». En conséquence, le carter reste en place et n’est pas remplacé inutilement. Seuls l’EML et éventuellement la gaine sont remplacés.Thus, the intervention is carried out at the “Omega” joint. As a result, the housing remains in place and is not replaced unnecessarily. Only the EML and possibly the sheath are replaced.
Il n’est pas nécessaire de déposer le calorifuge du couvercle. Ceci génère un gain planning et dosimétrique.It is not necessary to remove the cover insulation. This generates a planning and dosimetric gain.
Il en découle un gain en planning par rapport à la solution RMCG « Canopy ».This results in a gain in planning compared to the RMCG "Canopy" solution.
Par ailleurs, du fait de la suppression des première et seconde lèvres, le risque de défaut inhérent à la RMCG « Omega » décrit plus haut est supprimé.Furthermore, due to the elimination of the first and second lips, the risk of defect inherent in the “Omega” RMCG described above is eliminated.
La liaison soudée étanche entre le carter et ladite gaine est recréée au niveau de la surface de soudage nouvellement usinée sur le carter.The sealed welded connection between the casing and said sheath is recreated at the level of the newly machined welding surface on the casing.
Cette zone n’est pas une zone affectée thermiquement par la création de la liaison soudée d’origine, puisque les première et seconde lèvres ont été éliminées. La demanderesse estime que cette zone n’a pas de raison de présenter le défaut évoqué plus haut.This zone is not a zone heat affected by the creation of the original welded joint, since the first and second lips have been eliminated. The applicant considers that this zone has no reason to present the defect mentioned above.
La méthode de maintenance peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :The maintenance method may also have one or more of the characteristics below, considered individually or in all technically possible combinations:
- la surface de soudage complémentaire est venue de matière avec l’extrémité inférieure de gaine, la surface de soudage étant soudée directement à la surface de soudage complémentaire ;- the complementary welding surface is made in one piece with the lower end of the sheath, the welding surface being welded directly to the complementary welding surface;
- l’extrémité supérieure de carter est de forme tubulaire autour d’un axe de déplacement de la tige de commande, l’extrémité supérieure de carter présentant une surface supérieure de carter sensiblement annulaire perpendiculaire audit axe de déplacement et tournée à l’opposé de l’adaptateur, l’extrémité supérieure de carter présentant en outre une surface radialement interne de carter et une surface radialement externe de carter, l’extrémité inférieure de gaine présentant une surface supérieure de gaine sensiblement annulaire perpendiculaire audit axe de déplacement et tournée à l’opposé de l’adaptateur, l’extrémité inférieure de gaine présentant en outre une surface radialement externe, la surface de soudage étant créée par usinage au moins de ladite surface supérieure de carter, et éventuellement en plus par usinage de la surface radialement interne de carter et/ou de la surface radialement externe de carter ;- the upper end of the housing is of tubular shape around an axis of movement of the control rod, the upper end of the housing having a substantially annular upper surface of the housing perpendicular to said axis of movement and facing away from the adapter, the upper housing end further having a radially inner housing surface and a radially outer housing surface, the lower sheath end having a substantially annular upper sheath surface perpendicular to said axis of displacement and facing the opposite the adapter, the lower sheath end further having a radially outer surface, the welding surface being created by machining at least said upper surface of the casing, and optionally in addition by machining the radially inner surface of casing and/or the radially outer surface of the casing;
- la méthode comprend une étape de création de la surface de soudage complémentaire à l’extrémité inférieure de gaine en usinant au moins la surface supérieure de gaine, et éventuellement en plus la surface radialement externe de gaine ;- the method comprises a step of creating the additional welding surface at the lower end of the sheath by machining at least the upper surface of the sheath, and possibly in addition the radially outer surface of the sheath;
- la surface de soudage et la surface de soudage complémentaire forment une gorge en V , creusée dans la surface supérieure de gaine et dans la surface supérieure de carter ;- The welding surface and the complementary welding surface form a V-shaped groove, hollowed out in the upper sheath surface and in the upper housing surface;
- la surface de soudage est une zone annulaire de la surface supérieure de carter et la surface de soudage complémentaire est une zone de la surface radialement externe de gaine, un soudage d’angle étant effectué à l’étape de création de la liaison soudée étanche ;- the welding surface is an annular zone of the upper surface of the casing and the complementary welding surface is a zone of the radially outer surface of the sheath, fillet welding being carried out at the step of creating the sealed welded connection ;
- la surface de soudage est ménagée sur une troisième lèvre usinée dans l’extrémité supérieure de carter , et la surface de soudage complémentaire est ménagée sur une quatrième lèvre portée par l’extrémité supérieure de gaine, la troisième lèvre la quatrième lèvre définissant ensemble un joint en oméga ;- the welding surface is provided on a third lip machined in the upper end of the casing, and the complementary welding surface is provided on a fourth lip carried by the upper end of the sheath, the third lip the fourth lip together defining a omega seal;
- une demi-cavité de carter est creusée dans une surface du carter , une demi-cavité de gaine étant creusée dans une surface de la gaine , la demi-cavité de carter et la demi-cavité de gaine définissant ensemble une cavité agencée le long de la liaison soudée, la surface de soudage et la surface de soudage complémentaire formant une rainure débouchant dans la cavité ;- a casing half-cavity is cut into a surface of the casing, a sheath half-cavity being cut into a surface of the sheath, the casing half-cavity and the sheath half-cavity together defining a cavity arranged along of the welded connection, the welding surface and the complementary welding surface forming a groove opening into the cavity;
- la cavité est agencée axialement ou radialement sous la liaison soudée ;- the cavity is arranged axially or radially under the welded connection;
- une gorge de décharge des contraintes de carter est ménagée dans la surface supérieure de carter, et/ou une gorge de décharge des contraintes de gaine est ménagée dans la surface supérieure de gaine.- A casing stress relief groove is made in the upper surface of the casing, and/or a sheath stress relief groove is made in the upper surface of the sheath.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, among which:
Le réacteur nucléaire 1 représenté sur la
La cuve sous pression 3 comporte une partie inférieure 9 et un couvercle 11 fixée de manière amovible à la partie inférieure 9.The pressure vessel 3 has a lower part 9 and a lid 11 removably attached to the lower part 9.
Le réacteur nucléaire 1 comporte encore des grappes de contrôle 13 susceptible d’être insérées ou extraites du cœur 7 en vue de contrôler la réactivité du cœur.The nuclear reactor 1 further comprises control rods 13 capable of being inserted or extracted from the core 7 in order to control the reactivity of the core.
Chaque grappe 13 comprend plusieurs crayons en un matériau absorbant les neutrons.Each cluster 13 comprises several rods made of a neutron-absorbing material.
Chaque grappe de contrôle 13 est fixée au bout d’une tige de commande 15, elle-même déplacée par un Mécanisme de Commande de Grappe (MCG).Each control cluster 13 is attached to the end of a control rod 15, itself moved by a Cluster Control Mechanism (MCG).
Les Mécanismes de Commande de Grappes (MCG) assurent chacun l’extraction, le maintien ou l’insertion d’une grappe de contrôle dans le cœur du réacteur. Ils doivent également autoriser la chute libre des tiges de commande de grappe à l’ouverture des disjoncteurs d’arrêt automatique du réacteur.The Cluster Control Mechanisms (MCG) each ensure the extraction, maintenance or insertion of a control rod in the reactor core. They must also authorize the free fall of the control rods of the cluster when the reactor automatic shutdown circuit breakers open.
Le réacteur nucléaire 1 comprend ainsi une pluralité d’ensembles de commande 17, chacun dédié à une grappe de contrôle 13.The nuclear reactor 1 thus comprises a plurality of control assemblies 17, each dedicated to a control cluster 13.
Chaque ensemble de commande 17 comprend un adaptateur 19 solidaire du couvercle 11 de la cuve sous pression, un carter 21 de réception d’un mécanisme 23 de levée de la tige de commande 15 de la grappe de contrôle 13 et une gaine 25 de réception de la tige de commande 15 (figures 1 et 2). Sur la
L’adaptateur 19 est engagé dans un orifice traversant du couvercle de cuve 11 et est rigidement fixé à celui-ci. Il traverse le couvercle de cuve 11 et délimite un passage à travers lequel se déplace la tige de commande 15.The adapter 19 is engaged in a through hole of the tank cover 11 and is rigidly fixed thereto. It passes through the tank cover 11 and delimits a passage through which the control rod 15 moves.
Le mécanisme de levée 23 est généralement appelé ensemble mécanisme de levée (EML). Ce mécanisme est un actionneur ayant pour fonction le contrôle, l’insertion ou l’extraction de la tige de commande 15.Lift mechanism 23 is generally referred to as lift mechanism assembly (EML). This mechanism is an actuator whose function is to control, insert or extract the control rod 15.
Le carter 21 et la gaine 25 forment ensemble une enceinte sous pression, en communication fluidique avec l’intérieur de la cuve sous pression à travers l’adaptateur 19.The housing 21 and the sheath 25 together form a pressure vessel, in fluid communication with the interior of the pressure vessel through the adapter 19.
Le mécanisme de levée 23, le carter 21 et la gaine 25 forment le sous-ensemble désigné généralement par le terme Mécanisme de Commande de Grappe (MCG).The lifting mechanism 23, the housing 21 and the sheath 25 form the sub-assembly generally referred to as the Cluster Control Mechanism (MCG).
Le carter 21 est une pièce tubulaire, ayant un axe central correspondant sensiblement à l’axe de déplacement X de la tige de commande 15. Il délimite intérieurement un volume interne dans lequel est engagé la tige de commande 15. Le mécanisme de levée 23 est logé entre la tige et la paroi du carter.The casing 21 is a tubular part, having a central axis substantially corresponding to the axis of displacement X of the control rod 15. It internally delimits an internal volume in which the control rod 15 is engaged. The lifting mechanism 23 is lodged between the rod and the housing wall.
Dans la présente description, les termes inférieur et supérieur, le bas et le haut, sont entendus selon l’axe de déplacement X de la tige de commande 15.In the present description, the terms lower and upper, bottom and top, are understood along the axis of movement X of the control rod 15.
Celle-ci est normalement verticale.This is normally vertical.
Le carter 21 a une extrémité inférieure de carter 27 liée de manière étanche à l’adaptateur 19.Housing 21 has a lower housing end 27 sealed to adapter 19.
Plus précisément, l’extrémité inférieure de carter 27 est typiquement vissée sur une extrémité supérieure 29 de l’adaptateur 19.More precisely, the lower end of the housing 27 is typically screwed onto an upper end 29 of the adapter 19.
L’étanchéité entre l’extrémité inférieure de carter 27 et l’extrémité supérieure 29 de l’adaptateur est réalisée par un joint soudé 31, appelé fréquemment joint « Canopy » (
La gaine 25 constitue la partie supérieure de l’enceinte sous pression.The sheath 25 constitutes the upper part of the pressure vessel.
Elle délimite un volume interne 33 dans lequel la tige de commande 15 vient se loger en position haute de la grappe de contrôle 13. Ce volume interne 33 est fermé vers le haut et communique avec le volume interne du carter 21 vers le bas.It delimits an internal volume 33 in which the control rod 15 is housed in the high position of the control cluster 13. This internal volume 33 is closed at the top and communicates with the internal volume of the casing 21 at the bottom.
Le carter 21 présente une extrémité supérieure de carter 35 de forme tubulaire autour de l’axe de déplacement X.The casing 21 has an upper casing end 35 of tubular shape around the axis of displacement X.
La forme de l’extrémité supérieure de carter 35 et la forme de l’extrémité inférieure de gaine 43 avant application de la méthode de l’invention vont maintenant être décrites.The shape of the upper end of the casing 35 and the shape of the lower end of the sheath 43 before application of the method of the invention will now be described.
Comme visible sur les figures 2 et 4, l’extrémité supérieure de carter 35 présente une surface supérieure de carter 37 sensiblement annulaire perpendiculaire audit axe de déplacement X et tournée à l’opposé de l’adaptateur 19.As visible in Figures 2 and 4, the upper end of the housing 35 has a substantially annular upper housing surface 37 perpendicular to said axis of movement X and facing away from the adapter 19.
L’extrémité supérieure de carter 35 présente en outre une surface radialement interne de carter 39 et une surface radialement externe de carter 41 ;The upper end of the casing 35 also has a radially inner surface of the casing 39 and a radially outer surface of the casing 41;
La gaine 25 présente une extrémité inférieure de gaine 43 engagée dans l’extrémité supérieure de carter 35 et fixée à celle-ci.The sheath 25 has a lower end of the sheath 43 engaged in the upper end of the casing 35 and fixed thereto.
L’extrémité inférieure de gaine 43 présente à cet effet un filetage externe 45, coopérant avec un taraudage 47 porté par la surface radialement interne de carter 39.The lower end of the sheath 43 has for this purpose an external thread 45, cooperating with an internal thread 47 carried by the radially internal surface of the casing 39.
La gaine 25 présente également une partie principale 49 située hors du carter 21.The sheath 25 also has a main part 49 located outside the casing 21.
Une nervure annulaire 51 est ménagée sur l’extrémité inférieure de gaine 43, à la jonction avec la partie principale 49. Elle est située au-dessus du filetage externe 45.An annular rib 51 is formed on the lower end of the sheath 43, at the junction with the main part 49. It is located above the external thread 45.
L’extrémité inférieure de gaine 43 présente une surface supérieure de gaine 53, sensiblement annulaire, perpendiculaire à l’axe de déplacement X, et tournée à l’opposé de l’adaptateur 19.The lower sheath end 43 has an upper sheath surface 53, substantially annular, perpendicular to the axis of movement X, and facing away from the adapter 19.
Cette surface supérieure de gaine 53 est définie par la nervure annulaire 51.This sheath upper surface 53 is defined by the annular rib 51.
La surface supérieure de gaine 53 s’étend sensiblement dans le même plan que la surface supérieure de carter 37.The upper sheath surface 53 extends substantially in the same plane as the upper housing surface 37.
L’extrémité inférieure de gaine 43 présente en outre une surface radialement externe 55.The lower sheath end 43 also has a radially outer surface 55.
Cette surface radialement externe 55 est définie par la nervure annulaire 51.This radially outer surface 55 is defined by the annular rib 51.
Elle est en appui contre la surface radialement interne de carter 39.It bears against the radially inner surface of the casing 39.
La nervure annulaire 51 définit en outre une surface inférieure de gaine 57, sensiblement annulaire et perpendiculaire à l’axe de déplacement X. La surface inférieure de gaine 57 est en appui sur un épaulement 59 formé dans la surface radialement interne 47 de l’extrémité supérieure de carter 35.The annular rib 51 further defines a lower sheath surface 57, substantially annular and perpendicular to the axis of displacement X. The lower sheath surface 57 bears on a shoulder 59 formed in the radially inner surface 47 of the end crankcase top 35.
Comme illustré sur la
La gaine 25 comporte une seconde lèvre 63 à l’extrémité inférieure de gaine 43.Sheath 25 has a second lip 63 at the lower end of sheath 43.
La première lèvre 61 et la seconde lèvre 63 sont soudées l’une à l’autre de manière étanche et forment ensemble un joint oméga 65.The first lip 61 and the second lip 63 are sealed to each other and together form an omega seal 65.
La surface supérieure de carter 37 porte la première lèvre 61.The upper housing surface 37 carries the first lip 61.
La surface supérieure de gaine 53 porte la seconde lèvre 63.The sheath top surface 53 carries the second lip 63.
Les première et seconde lèvres 61, 63 s’étendent chacune tout autour de l’axe X et sont à contours fermés. Elles sont courbées l’une vers l’autre, et présentent chacune une section en forme de quart de cercle. Ensemble, elles constituent un demi tore, coaxial à l’axe X.The first and second lips 61, 63 each extend all around the X axis and have closed contours. They are curved towards each other, and each has a section in the shape of a quarter circle. Together, they constitute a semi-torus, coaxial with the X axis.
Les première et seconde lèvres 61, 63 délimitent avec la surface supérieure de carter 37 et avec la surface supérieure de gaine 53 une cavité s’étendant tout autour de l’axe X.The first and second lips 61, 63 delimit with the upper surface of the casing 37 and with the upper surface of the sheath 53 a cavity extending all around the axis X.
Ce joint 65 est dit en oméga du fait de sa forme.This joint 65 is said to be omega because of its shape.
La méthode de maintenance vise à intervenir sur l’ensemble de commande 17 pour effectuer une opération de maintenance de celui-ci.The maintenance method aims to intervene on the control unit 17 to carry out a maintenance operation thereof.
La méthode de maintenance comprenant les étapes suivantes :The maintenance method includes the following steps:
- suppression des première et seconde lèvres 61, 63 ;- removal of the first and second lips 61, 63;
- réalisation d’au moins une opération de maintenance sur l’ensemble de commande 17 ;- performance of at least one maintenance operation on the control unit 17;
- création d’une surface de soudage 67 à l’extrémité supérieure de carter 35 en usinant ladite extrémité supérieure de carter 35 ;- creation of a welding surface 67 at the upper end of the casing 35 by machining said upper end of the casing 35;
- création d’une liaison soudée étanche 69 entre le carter 21 et la gaine 25 ou une gaine de remplacement 71, par soudage de la surface de soudage 67 et d’une surface de soudage complémentaire 73 ménagée à l’extrémité inférieure de gaine 43 de la gaine 25 ou à une extrémité inférieure de gaine de la gaine de remplacement 71.- creation of a sealed welded connection 69 between the casing 21 and the sheath 25 or a replacement sheath 71, by welding the welding surface 67 and a complementary welding surface 73 formed at the lower end of the sheath 43 of the sheath 25 or at a lower sheath end of the replacement sheath 71.
A l’étape de suppression, les première et seconde lèvres 61, 63 sont entièrement éliminées. Cette opération est effectuée sur site, après démontage du couvercle de cuve 11 et entreposage de celui-ci sur son stand. At the deletion step, the first and second lips 61, 63 are entirely eliminated. This operation is carried out on site, after dismantling the vessel cover 11 and storing it on its stand .
La suppression est effectuée typiquement en téléopération, par tous moyens adaptés (meule, scie, machine d’usinage…)The removal is typically carried out remotely, by any suitable means (grinding wheel, saw, machine tool, etc.)
L’au moins une opération de maintenance comprend typiquement une ou plusieurs des opérations ci-dessous :The at least one maintenance operation typically includes one or more of the operations below:
- remplacement de la gaine 25,- replacement of sheath 25,
- remplacement ou réparation de l’EML 23,- replacement or repair of the EML 23,
- usinage de l’extrémité supérieure du carter 35 et contrôles associés…- machining of the upper end of the casing 35 and associated checks, etc.
La surface de soudage 67 est créée par usinage, c’est-à-dire par enlèvement de matière dans l’extrémité supérieure de carter 35, conduisant à une modification permanente de la forme de l’extrémité supérieure de carter 35.The welding surface 67 is created by machining, that is to say by removing material in the upper end of the casing 35, leading to a permanent modification of the shape of the upper end of the casing 35.
La surface de soudage 67 est créée par usinage au moins de la surface supérieure de carter 37, et éventuellement en plus par usinage de la surface radialement interne de carter 39 et/ou de la surface radialement externe de carter 41.The weld surface 67 is created by machining at least the upper housing surface 37, and optionally additionally by machining the radially inner housing surface 39 and/or the radially outer housing surface 41.
Après usinage, l’extrémité supérieure de carter 35 présente encore une surface supérieure de carter, une surface radialement interne de carter et une surface radialement externe de carter, mais une ou plusieurs de ces surfaces ont des formes différentes de leurs formes d’origine. Ces surfaces, après usinage, sont toujours désignées par les références 37, 39 et 41 dans la description qui va suivre.After machining, the upper end of the housing 35 still has an upper housing surface, a radially inner housing surface and a radially outer housing surface, but one or more of these surfaces have different shapes from their original shapes. These surfaces, after machining, are always designated by the references 37, 39 and 41 in the following description.
Selon un premier mode de réalisation, la méthode comprend une étape de création de la surface de soudage complémentaire 73 à l’extrémité inférieure de gaine 43 en usinant l’extrémité inférieure de la gaine 25 d’origine (voir figures 5, 8 et 9).According to a first embodiment, the method comprises a step of creating the complementary welding surface 73 at the lower end of the sheath 43 by machining the lower end of the original sheath 25 (see FIGS. 5, 8 and 9 ).
Dans ce cas, la surface de soudage complémentaire 73 est créée par usinage au moins la surface supérieure de gaine 53, et éventuellement en plus par usinage de la surface radialement externe de gaine 55.In this case, the complementary welding surface 73 is created by machining at least the upper surface of sheath 53, and possibly in addition by machining the radially outer surface of sheath 55.
Après usinage, l’extrémité inférieure de gaine 43 présente encore une surface supérieure de gaine et une surface radialement externe de gaine, mais une ou plusieurs de ces surfaces ont des formes différentes de leurs formes d’origine. Ces surfaces sont toujours désignées par les références 53 et 55 dans la description qui va suivre.After machining, the lower sheath end 43 still has an upper sheath surface and a radially outer sheath surface, but one or more of these surfaces have different shapes from their original shapes. These surfaces are always designated by the references 53 and 55 in the following description.
Selon un second mode de réalisation, la gaine 25 d’origine est remplacée par la gaine de remplacement 71 (voir figures 6, 7, et 10 à 13).According to a second embodiment, the original sheath 25 is replaced by the replacement sheath 71 (see FIGS. 6, 7, and 10 to 13).
La méthode comprend alors une étape de fabrication de la gaine de remplacement 71 et une étape de montage de la gaine de remplacement 71 sur le carter 21.The method then comprises a step of manufacturing the replacement sheath 71 and a step of mounting the replacement sheath 71 on the casing 21.
La gaine de remplacement 71 est fabriquée dans une usine distante, la surface de soudage complémentaire 73 étant formée lors de la fabrication de la gaine de remplacement.The replacement sheath 71 is manufactured in a remote factory, with the complementary weld surface 73 being formed during the manufacture of the replacement sheath.
La gaine de remplacement 71 présente la même forme que la gaine 25 d’origine, à l’exception de la nervure annulaire 51.The replacement sheath 71 has the same shape as the original sheath 25, with the exception of the annular rib 51.
En d’autres termes, la gaine de remplacement 71 comporte une nervure annulaire 51 de forme différente de celle de la nervure annulaire 51 de la gaine d’origine 25. Ses autres éléments sont tous identiques à ceux de la gaine 25 d’origine.In other words, the replacement sheath 71 has an annular rib 51 of a different shape from that of the annular rib 51 of the original sheath 25. Its other elements are all identical to those of the original sheath 25.
Selon une première variante de réalisation, la liaison soudée étanche 69 est réalisée par un soudage d’angle de la surface de soudage 67 et de la surface de soudage complémentaire 73 (figures 5, 8 et 9).According to a first variant embodiment, the sealed welded connection 69 is produced by fillet welding of the welding surface 67 and of the complementary welding surface 73 (FIGS. 5, 8 and 9).
Selon une première sous-variante, la surface de soudage 67 et la surface de soudage complémentaire 73 forment une gorge en V 75 (figures 5 et 9).According to a first sub-variant, the welding surface 67 and the complementary welding surface 73 form a V-shaped groove 75 (FIGS. 5 and 9).
La gorge en V 75 présente une section allant en se rétrécissant axialement (figures 5 et 9), ou radialement.The V-shaped groove 75 has a section that tapers axially (FIGS. 5 and 9), or radially.
Dans un premier cas (figures 5 et 9), la gorge en V 75 est creusée dans la surface supérieure de gaine 53 et dans la surface supérieure de carter 37.In a first case (FIGS. 5 and 9), the V-shaped groove 75 is hollowed out in the upper sheath surface 53 and in the upper housing surface 37.
Notamment, la surface de soudage 67 est créée en usinant l’arête raccordant la surface radialement interne de carter 39 et la surface supérieure de carter 37.In particular, the welding surface 67 is created by machining the edge connecting the radially inner surface of the housing 39 and the upper surface of the housing 37.
La surface de soudage complémentaire 73 est créée par exemple en usinant l’arête raccordant la surface radialement externe de gaine 55 et la surface supérieure de gaine 53.The complementary welding surface 73 is created for example by machining the edge connecting the radially outer surface of the sheath 55 and the upper surface of the sheath 53.
Dans un second cas (non représenté), la gorge en V 75 est creusée dans la surface radialement externe de gaine 55 et dans la surface radialement externe de carter 41.In a second case (not shown), the V-shaped groove 75 is cut in the radially outer surface of the sheath 55 and in the radially outer surface of the casing 41.
La liaison soudée étanche 69 est réalisée en remplissant la gorge en V 75 avec un métal d’apport.The sealed welded connection 69 is made by filling the V-groove 75 with a filler metal.
Selon une seconde sous-variante, la surface de soudage 67 est une zone annulaire de la surface supérieure de carter 37 et la surface de soudage complémentaire 73 est une zone de la surface radialement externe de gaine 55 (
La surface de soudage 67 s’étend contre et le long de la surface complémentaire de soudage 73.The welding surface 67 extends against and alongside the complementary welding surface 73.
Par exemple, la surface de soudage 67 est créée en usinant l’extrémité supérieure de carter 35 de manière à la raccourcir axialement. En d’autres termes, le tronçon d’extrémité est entièrement supprimé, de manière à ramener la surface supérieure de carter 37 sous la surface supérieure de gaine 53 et à former une marche entre les surfaces 37 et 53.For example, the welding surface 67 is created by machining the upper housing end 35 so as to shorten it axially. In other words, the end section is entirely removed, so as to bring the upper surface of the casing 37 under the upper surface of the sheath 53 and to form a step between the surfaces 37 and 53.
La liaison soudée étanche 69 est réalisée en remplissant l’angle entre la surface de soudage 67 et la surface complémentaire de soudage 73 avec un métal d’apport.The sealed welded connection 69 is made by filling the angle between the welding surface 67 and the complementary welding surface 73 with a filler metal.
La première variante de réalisation, selon ses différentes sous-variantes, est applicable dans le cadre du premier mode de réalisation ou du second mode de réalisation.The first embodiment variant, according to its various sub-variants, is applicable within the framework of the first embodiment or of the second embodiment.
Selon une seconde variante de réalisation, la liaison soudée étanche 69 est réalisée par un soudage bout à bout de la surface de soudage 67 et de la surface de soudage complémentaire 73 (figures 6, 7, 10, 11, 12 et 13).According to a second variant embodiment, the sealed welded connection 69 is produced by butt welding the welding surface 67 and the complementary welding surface 73 (FIGS. 6, 7, 10, 11, 12 and 13).
Selon une première sous-variante (figures 10, 11, 13), la surface de soudage 67 est ménagée sur une troisième lèvre 77 usinée dans l’extrémité supérieure de carter 35.According to a first sub-variant (figures 10, 11, 13), the welding surface 67 is provided on a third lip 77 machined in the upper end of the casing 35.
La surface de soudage complémentaire 73 est ménagée sur une quatrième lèvre 79 portée par l’extrémité supérieure de gaine 43.The complementary welding surface 73 is arranged on a fourth lip 79 carried by the upper end of the sheath 43.
La troisième lèvre 77 et la quatrième lèvre 79 définissant ensemble un joint en oméga 81.The third lip 77 and the fourth lip 79 together define an omega seal 81.
La troisième lèvre 77 est portée par la surface supérieure de carter 37.The third lip 77 is carried by the upper housing surface 37.
La quatrième lèvre 79 est portée par la surface supérieure de gaine 53.The fourth lip 79 is carried by the upper sheath surface 53.
Selon un première possibilité , les troisième et quatrième lèvres 77, 79 ont la même forme que respectivement les première et seconde lèvres 61, 63, et le joint en oméga 81 a la même forme que le joint en oméga 65 (
En d’autres termes, les troisième et quatrième lèvres 77, 79 s’étendent chacune tout autour de l’axe de déplacement X et sont à contours fermés. Elles sont courbées l’une vers l’autre, et présentent chacune une section en forme de quart de cercle. Ensemble, elles constituent un demi tore, coaxial à l’axe de déplacement X.In other words, the third and fourth lips 77, 79 each extend all around the displacement axis X and have closed contours. They are curved towards each other, and each has a section in the shape of a quarter circle. Together, they constitute a half torus, coaxial with the axis of movement X.
Les troisième et quatrième lèvres 77, 79 délimitent avec la surface supérieure de carter 37 et avec la surface supérieure de gaine 53 une cavité 83 s’étendant tout autour de l’axe de déplacement X.The third and fourth lips 77, 79 delimit with the upper surface of the casing 37 and with the upper surface of the sheath 53 a cavity 83 extending all around the axis of displacement X.
La surface de soudage 67 est formée sur l’extrémité de la troisième lèvre 77. La surface de soudage complémentaire 73 est formée sur l’extrémité de la quatrième lèvre 79.The welding surface 67 is formed on the end of the third lip 77. The complementary welding surface 73 is formed on the end of the fourth lip 79.
La surface de soudage 67 et la surface de soudage complémentaire 73 sont inclinées l’une par rapport à l’autre et délimitent entre elles une rainure 85.The welding surface 67 and the complementary welding surface 73 are inclined with respect to each other and delimit between them a groove 85.
La largeur de la rainure 85, prise dans un plan radial contenant l’axe de déplacement X, va en décroissant depuis l’extérieur du joint en oméga 81 vers l’intérieur, c’est-à-dire vers la cavité 83.The width of the groove 85, taken in a radial plane containing the axis of displacement X, decreases from the outside of the omega joint 81 towards the inside, that is to say towards the cavity 83.
La rainure 85 est située au sommet du joint en oméga 81.Groove 85 is located at the top of omega joint 81.
La rainure 85, avant remplissage, est débouchante selon l’axe X, des deux côtés opposés. Elle est débouchante vers le bas dans la cavité 83. Elle est débouchante vers le haut à l’opposé de la cavité 83.The groove 85, before filling, emerges along the X axis, on the two opposite sides. It emerges downwards into cavity 83. It emerges upwards opposite cavity 83.
La liaison soudée étanche 69 est réalisée par un soudage bout à bout des troisième et quatrième lèvres 77, 79, en remplissant la rainure 85 avec un métal d’apport.The sealed welded connection 69 is made by butt welding the third and fourth lips 77, 79, by filling the groove 85 with a filler metal.
Selon une seconde possibilité (
Selon une troisième possibilité (
La rainure 85, avant remplissage, est débouchante selon une direction radiale perpendiculaire à l’axe de déplacement X, des deux côtés opposés. Elle est débouchante radialement vers l’intérieur dans la cavité 83. Elle est débouchante radialement vers l’extérieur à l’opposé de la cavité 83.The groove 85, before filling, emerges in a radial direction perpendicular to the axis of displacement X, on the two opposite sides. It emerges radially inwards into cavity 83. It emerges radially outwards opposite cavity 83.
La troisième lèvre 77, considérée en section dans un plan radial contenant l’axe de déplacement X, s’étend de manière sensiblement rectiligne à partir de la surface supérieure de carter 37, parallèlement à l’axe de déplacement X. La quatrième lèvre 79, considérée en section dans un plan radial contenant l’axe de déplacement X, comprend une partie rectiligne 87 s’étendant de manière sensiblement rectiligne à partir de la surface supérieure de carter 37, parallèlement à l’axe de déplacement X, et une partie arquée 89 prolongeant la partie rectiligne 87.The third lip 77, considered in section in a radial plane containing the axis of displacement X, extends in a substantially rectilinear manner from the upper surface of the housing 37, parallel to the axis of displacement X. The fourth lip 79 , considered in section in a radial plane containing the axis of displacement X, comprises a rectilinear part 87 extending in a substantially rectilinear manner from the upper surface of the housing 37, parallel to the axis of displacement X, and a part arcuate 89 extending the rectilinear part 87.
La partie arquée 89 dans l’exemple représenté est un demi-cercle, mais pourrait couvrir moins de 180° ou plus de 180°, en fonction de la hauteur de la troisième lèvre 77.The arcuate part 89 in the example shown is a semicircle, but could cover less than 180° or more than 180°, depending on the height of the third lip 77.
La largeur de la rainure 85, prise dans un plan radial contenant l’axe de déplacement X, va en décroissant depuis l’extérieur du joint en oméga 81 vers l’intérieur, c’est-à-dire vers la cavité 83.The width of the groove 85, taken in a radial plane containing the axis of displacement X, decreases from the outside of the omega joint 81 towards the inside, that is to say towards the cavity 83.
Selon seconde sous-variante (figures 6, 7 et 12), une demi-cavité de carter 91 est creusée à la surface du carter 21, une demi-cavité de gaine 93 étant creusée à la surface de la gaine 25, la demi-cavité de carter 91 et la demi-cavité de gaine 93 définissant ensemble une cavité 95 agencée le long de la liaison soudée 69.According to the second sub-variant (FIGS. 6, 7 and 12), a casing half-cavity 91 is dug into the surface of the casing 21, a sheath half-cavity 93 being dug into the surface of the sheath 25, the half-cavity housing cavity 91 and the sheath half-cavity 93 together defining a cavity 95 arranged along the welded connection 69.
Ceci permet de réaliser un soudage bout à bout des de la surface de soudage 67 et de la surface de soudage complémentaire 73.This makes it possible to carry out a butt welding of the welding surface 67 and the complementary welding surface 73.
Comme dans la première sous-variante, la surface de soudage 67 et la surface de soudage complémentaire 73 sont inclinées l’une par rapport à l’autre et délimitent entre elles une rainure 85.As in the first sub-variant, the welding surface 67 and the complementary welding surface 73 are inclined with respect to each other and delimit between them a groove 85.
La largeur de la rainure 85, prise dans un plan radial contenant l’axe de déplacement X, va en décroissant depuis l’extérieur de la liaison soudée 69 vers l’intérieur, c’est-à-dire vers la cavité 95.The width of the groove 85, taken in a radial plane containing the axis of displacement X, decreases from the outside of the welded connection 69 inwards, that is to say towards the cavity 95.
La rainure 85 débouche dans la cavité 95 par son extrémité la plus étroite, avant remplissage.The groove 85 opens into the cavity 95 via its narrowest end, before filling.
En effet, quand le fond de la rainure 85 n’est pas débouchant, ce fond constitue une zone où le risque de fissuration est particulièrement élevé. Rendre le fond de la rainure 85 débouchant dans la cavité permet de réduire considérablement ce risque.Indeed, when the bottom of the groove 85 is not emerging, this bottom constitutes a zone where the risk of cracking is particularly high. Making the bottom of the groove 85 open into the cavity makes it possible to considerably reduce this risk.
La cavité 95 est avantageusement rempli par un gaz inerte au moment du soudage des surfaces 67 et 73 l’une avec l’autre.The cavity 95 is advantageously filled with an inert gas when the surfaces 67 and 73 are welded together.
Selon une première possibilité de réalisation (figures 6 et 7), la demi-cavité de carter 91 est creusée dans la surface radialement interne de carter 39, la demi-cavité de gaine 93 étant creusée dans la surface radialement externe de gaine 55, la cavité 95 étant agencée axialement sous la liaison soudée 69.According to a first possible embodiment (FIGS. 6 and 7), the casing half-cavity 91 is cut into the radially inner surface of the casing 39, the sheath half-cavity 93 being cut into the radially outer surface of the sheath 55, the cavity 95 being arranged axially under the welded connection 69.
Selon une seconde possibilité de réalisation (
Dans tous les cas, la méthode comprend une étape d’usinage de la demi-cavité de carter 91 dans l’extrémité supérieure de carter 35.In all cases, the method includes a step of machining the housing half-cavity 91 in the upper end of the housing 35.
Selon le premier mode de réalisation, la méthode comprend une étape d’usinage de la demi-cavité de gaine 93 dans l’extrémité inférieure de gaine 43.According to the first embodiment, the method comprises a step of machining the half-cavity of sheath 93 in the lower end of sheath 43.
Selon le second mode de réalisation, la demi-cavité de gaine 93 est ménagée lors de la fabrication de la gaine de remplacement 71.According to the second embodiment, the sheath half-cavity 93 is provided during the manufacture of the replacement sheath 71.
La seconde variante de réalisation, selon ses différentes sous-variantes, est particulièrement adaptée au second mode de réalisation. Elle est aussi utilisable avec le premier mode de réalisation, en fonction de la forme initiale de la gaine.The second variant embodiment, according to its various sub-variants, is particularly suited to the second embodiment. It can also be used with the first embodiment, depending on the initial shape of the sheath.
Selon un aspect avantageux applicable aux différentes variantes et sous-variantes, une gorge de décharge des contraintes de carter 87 est ménagée dans la surface supérieure de carter 37 (
Ces gorges 87, 89 sont prévues respectivement pour réduire les contraintes générées dans le métal constituant l’extrémité supérieure de carter 35 et/ou l’extrémité inférieure de gaine 43 au moment du soudage.These grooves 87, 89 are provided respectively to reduce the stresses generated in the metal constituting the upper end of the casing 35 and/or the lower end of the sheath 43 at the time of welding.
Quand la gorge 87 est présente, elle s’étend tout autour de l’axe X.When groove 87 is present, it extends all the way around the X axis.
La méthode comprend alors une étape d’usinage de la gorge de décharge de contraintes 87 dans la surface supérieure de carter 37.The method then includes a step of machining the stress relief groove 87 in the upper housing surface 37.
Quand la gorge 89 est présente, elle s’étend tout autour de l’axe X.When groove 89 is present, it extends all the way around the X axis.
Selon une variante applicable au premier mode de réalisation, la méthode comprend alors une étape d’usinage de la gorge de décharge de contraintes 89 dans la surface supérieure de gaine 53.According to a variant applicable to the first embodiment, the method then comprises a step of machining the stress relief groove 89 in the upper sheath surface 53.
Selon une autre variante applicable au second mode de réalisation, la gorge 89 est ménagée lors de la fabrication de la gaine de remplacement 71.According to another variant applicable to the second embodiment, the groove 89 is provided during the manufacture of the replacement sheath 71.
La présence d’au moins une gorge de décharge de contraintes est particulièrement adaptée dans le cadre de la première variante (soudure d’angle).The presence of at least one stress relief groove is particularly suitable in the context of the first variant (fillet weld).
Plusieurs exemples de réalisation de l’invention vont maintenant être décrits brièvement, en référence aux figures 5 à 13. Les éléments identiques ou assurant les mêmes fonctions seront désignés par les mêmes références dans tous les exemples de réalisation.Several exemplary embodiments of the invention will now be described briefly, with reference to FIGS. 5 to 13. The elements which are identical or provide the same functions will be designated by the same references in all the exemplary embodiments.
Selon l’exemple de réalisation de la
La gorge en V 75 court au niveau de la surface de contact entre la surface radialement interne de carter 39 et la surface radialement externe de gaine 55.V-groove 75 runs at the contact surface between radially inner housing surface 39 and radially outer sheath surface 55.
La gorge en V 75 présente une section allant en se rétrécissant axialement.The V-shaped groove 75 has a section that tapers axially.
Le fond de la gorge 75 est fermé.The bottom of the groove 75 is closed.
Aucune gorge de décharge de contrainte n’est ménagée, ni sur la surface supérieure de gaine ni sur la surface supérieure de carter.No stress relief groove is provided, either on the upper surface of the sheath or on the upper surface of the casing.
Le carter 21 ne comporte pas de demi-cavité de carter 91 et la gaine 25 ne comporte pas de demi-cavité de gaine 93.The casing 21 does not include a casing half-cavity 91 and the sheath 25 does not include a sheath half-cavity 93.
La surface de soudage 67 est créée, à l’étape de création, en usinant l’arête raccordant la surface radialement interne de carter 39 et la surface supérieure de carter 37.The weld surface 67 is created, in the creation step, by machining the ridge joining the radially inner housing surface 39 and the upper housing surface 37.
La méthode comporte une étape de création de la surface de soudage complémentaire 73, par usinage de l’arête raccordant la surface radialement externe de gaine 55 et la surface supérieure de gaine 53 de la gaine 25 d’origine.The method includes a step of creating the complementary welding surface 73, by machining the edge connecting the radially outer surface of the sheath 55 and the upper surface of the sheath 53 of the sheath 25 of origin.
En variante, la gaine 25 d’origine est remplacée par une gaine de remplacement 71, la surface de soudage complémentaire 73 étant formée lors de la fabrication de la gaine de remplacement.Alternatively, the original sheath 25 is replaced by a replacement sheath 71, the complementary welding surface 73 being formed during the manufacture of the replacement sheath.
Dans l’exemple de réalisation de la
La rainure 85 court au niveau de la surface de contact entre la surface radialement interne de carter 39 et la surface radialement externe de gaine 55.Groove 85 runs at the contact surface between radially inner housing surface 39 and radially outer sheath surface 55.
La rainure 85 présente une section allant en se rétrécissant axialement.The groove 85 has a section that tapers axially.
Le carter 21 comporte une demi-cavité de carter 91 creusée dans la surface radialement interne de carter 39. La gaine 25 comporte une demi-cavité de gaine 93 creusée dans la surface radialement externe de gaine 55. La cavité 95 s’étend axialement sous la rainure 85.The casing 21 comprises a casing half-cavity 91 hollowed out in the radially inner surface of the casing 39. The sheath 25 comprises a sheath half-cavity 93 hollowed out in the radially outer surface of the sheath 55. The cavity 95 extends axially under groove 85.
Le fond de la rainure 85 débouche dans la cavité 95.The bottom of the groove 85 opens into the cavity 95.
La cavité 95, dans un plan radial contenant l’axe X, est de section ovale.The cavity 95, in a radial plane containing the X axis, is of oval section.
Une gorge de décharge de contrainte 89 est ménagée sur la surface supérieure de gaine 53. En revanche, la surface supérieure de carter ne comporte pas de gorge de décharge de contrainte.A strain relief groove 89 is provided on the upper sheath surface 53. In contrast, the upper housing surface does not have a strain relief groove.
La surface de soudage 67 est créée, à l’étape de création, en usinant l’arête raccordant la surface radialement interne de carter 39 et la surface supérieure de carter 37.The weld surface 67 is created, in the creation step, by machining the ridge joining the radially inner housing surface 39 and the upper housing surface 37.
La méthode comprend une étape d’usinage de la demi-cavité de carter 91 dans l’extrémité supérieure de carter 35.The method includes a step of machining the housing half-cavity 91 in the upper end of the housing 35.
La gaine 25 d’origine est remplacée par une gaine de remplacement 71, la surface de soudage complémentaire 73 et la demi-cavité de gaine 93 étant formées lors de la fabrication de la gaine de remplacement.The original sheath 25 is replaced by a replacement sheath 71, the complementary welding surface 73 and the sheath half-cavity 93 being formed during the manufacture of the replacement sheath.
L’exemple de réalisation de la
Dans l’exemple de la
La surface supérieure de carter 37 comporte une gorge de décharge de contrainte de carter 87. Cette gorge est creusée dans le bord externe de la surface supérieure de carter 37. Elle est fermée d’un côté radialement interne et ouverte d’un côté radialement externe.The upper housing surface 37 includes a housing stress relief groove 87. This groove is cut in the outer edge of the upper housing surface 37. It is closed on a radially internal side and open on a radially external side. .
La méthode comprend donc une étape de création de la gorge de décharge de contrainte de carter 87, par usinage de la surface supérieure de carter 37.The method therefore includes a step of creating the housing stress relief groove 87, by machining the upper housing surface 37.
Selon l’exemple de la
La surface de soudage 67 s’étend contre la surface complémentaire de soudage 73 et le long de cette surface.The welding surface 67 extends against the complementary welding surface 73 and along this surface.
A l’étape de création, la surface de soudage 67 est créée en usinant l’extrémité supérieure de carter 35 de manière à la raccourcir axialement. En d’autres termes, le tronçon d’extrémité est entièrement supprimé, de manière à ramener la surface supérieure de carter 37 sous la surface supérieure de gaine 53 et à former une marche entre les surfaces 37 et 53.At the creation stage, the welding surface 67 is created by machining the upper end of the casing 35 so as to shorten it axially. In other words, the end section is entirely removed, so as to bring the upper surface of the casing 37 under the upper surface of the sheath 53 and to form a step between the surfaces 37 and 53.
La gaine 25 d’origine est conservée. La surface radialement externe de gaine 55 n’est pas modifiée.The original sheath 25 is retained. The radially outer surface of sheath 55 is not modified.
A l’étape de création de la liaison soudée étanche 69, le métal d’apport est déposé à l’angle entre la surface de soudage 67 et la surface de soudage complémentaire 73.At the step of creating the tight welded connection 69, the filler metal is deposited at the angle between the welding surface 67 and the complementary welding surface 73.
Une gorge de décharge de contrainte 89 est ménagée sur la surface supérieure de gaine 53. En revanche, la surface supérieure de carter ne comporte pas de gorge de décharge de contrainte.A strain relief groove 89 is provided on the upper sheath surface 53. In contrast, the upper housing surface does not have a strain relief groove.
La méthode comporte alors une étape d’usinage de la gorge de décharge de contrainte 89 dans la surface supérieure de gaine 53.The method then includes a step of machining the stress relief groove 89 in the upper sheath surface 53.
En variante, la gaine 25 d’origine est remplacée par une gaine de remplacement 71, fabriquée avec la gorge de décharge de contrainte 89.Alternatively, the original sheath 25 is replaced with a replacement sheath 71, fabricated with the strain relief groove 89.
L’exemple de réalisation de la
Une gorge de décharge de contrainte 89 est ménagée sur la surface supérieure de gaine 53.A strain relief groove 89 is formed on the sheath upper surface 53.
La surface supérieure de carter 37 comporte une gorge de décharge de contrainte de carter 87.The upper housing surface 37 has a housing stress relief groove 87.
Cette gorge est creusée sensiblement au centre de la surface supérieure de carter 37.This groove is dug substantially in the center of the upper surface of the housing 37.
Elle est fermée d’un côté radialement interne et d’un côté radialement externe.It is closed on one radially internal side and on one radially external side.
La méthode comprend donc une étape de création d’une gorge de décharge de contrainte de carter 87, par usinage de la surface supérieure de carter 37.The method therefore includes a step of creating a housing stress relief groove 87, by machining the upper housing surface 37.
Selon l’exemple de la
La troisième lèvre 77 et la quatrième lèvre 79 définissent ensemble un joint en oméga 81.Third lip 77 and fourth lip 79 together define an omega seal 81.
La troisième lèvre 77 est portée par la surface supérieure de carter 37.The third lip 77 is carried by the upper housing surface 37.
La quatrième lèvre 79 est portée par la surface supérieure de gaine 53.The fourth lip 79 is carried by the upper sheath surface 53.
Cet exemple correspond à la première possibilité décrite plus haut.This example corresponds to the first possibility described above.
Aucune gorge de décharge de contrainte n’est ménagée, ni sur la surface supérieure de gaine ni sur la surface supérieure de carter.No stress relief groove is provided, either on the upper surface of the sheath or on the upper surface of the casing.
Le carter 21 ne comporte pas de demi-cavité de carter 91 et la gaine 25 ne comporte pas de demi-cavité de gaine 93.The casing 21 does not include a casing half-cavity 91 and the sheath 25 does not include a sheath half-cavity 93.
A l’étape de création, l’extrémité supérieure de carter 35 est usinée pour former la troisième lèvre 77.At the creation stage, the upper end of the housing 35 is machined to form the third lip 77.
La gaine 25 d’origine est remplacée par une gaine de remplacement 71, fabriquée avec la quatrième lèvre 79.The original sheath 25 is replaced by a replacement sheath 71, made with the fourth lip 79.
L’exemple de réalisation de la
Comme indiqué plus haut, la surface supérieure de carter 37 et la surface supérieure de gaine 53 sont légèrement creusées, de telle sorte que la cavité 83 est de section circulaire dans un plan radial contenant l’axe de déplacement X.As indicated above, the upper surface of the casing 37 and the upper surface of the sheath 53 are slightly hollowed out, so that the cavity 83 is of circular section in a radial plane containing the axis of movement X.
Cet exemple correspond également à la première possibilité décrite plus haut.This example also corresponds to the first possibility described above.
Selon l’exemple de réalisation de la
La rainure 85 est creusée dans la surface radialement externe de gaine 55 et dans la surface radialement externe de carter 41.The groove 85 is dug in the radially outer surface of sheath 55 and in the radially outer surface of housing 41.
La rainure 85 court au niveau du plan de contact entre la surface supérieure de carter 37 et la surface inférieure de gaine 57.Groove 85 runs at the plane of contact between upper housing surface 37 and lower sheath surface 57.
La rainure 85 présente une section allant en se rétrécissant radialement.The groove 85 has a section that tapers radially.
Une demi-cavité de carter 91 est creusée dans la surface supérieure de carter 37, une demi-cavité de gaine 93 étant creusé dans la surface inférieure de gaine 57. La cavité 95 est agencée radialement sous la liaison soudée 69, c’est-à-dire radialement immédiatement à l’intérieur de la liaison soudée 69 (seconde variante, seconde sous-variante, seconde possibilité).A housing half-cavity 91 is hollowed out in the upper housing surface 37, a sheath half-cavity 93 being hollowed out in the lower sheath surface 57. The cavity 95 is arranged radially under the welded connection 69, i.e. that is to say radially immediately inside the welded connection 69 (second variant, second sub-variant, second possibility).
La rainure 85 débouche par son fond dans la cavité 95.Groove 85 opens at its bottom into cavity 95.
Une gorge de décharge des contraintes de gaine 89 est ménagée dans la surface supérieure de gaine 53.A sheath stress relief groove 89 is provided in the upper sheath surface 53.
Une gorge de décharge de contraintes 87 est ménagée dans l’extrémité supérieure de carter 35. La gorge 87 est ouverte radialement vers l’extérieur, comme dans l’exemple de la
La surface de soudage 67 est créée, à l’étape de création, en usinant l’extrémité supérieure de carter 35 de manière à la raccourcir axialement. En d’autres termes, le tronçon d’extrémité est entièrement supprimé.The welding surface 67 is created, at the creation stage, by machining the upper end of the casing 35 so as to shorten it axially. In other words, the end edge is removed entirely.
De plus, la surface radialement externe de carter 41 est usinée de manière à créer la gorge de décharge de contraintes 87.In addition, the housing radially outer surface 41 is machined to create the stress relief groove 87.
L’arête raccordant le côté intérieur de la gorge 87 à la surface supérieure de carter 37 est usinée en oblique pour former surface de soudage 67.The ridge connecting the inner side of groove 87 to upper housing surface 37 is machined obliquely to form weld surface 67.
La surface supérieure de carter 37 est creusée par usinage pour former la demi-cavité de carter 91.The upper surface of the housing 37 is hollowed out by machining to form the half-cavity of the housing 91.
La gaine 25 d’origine est remplacée par une gaine de remplacement 71, la surface de soudage complémentaire 73 étant formée lors de la fabrication de la gaine de remplacement.The original sheath 25 is replaced by a replacement sheath 71, the complementary welding surface 73 being formed during the manufacture of the replacement sheath.
La nervure annulaire 51 de la gaine de remplacement 71 est radialement plus large que celle de la gaine 25 d’origine. Elle définit une surface inférieure de gaine 57 reposant sur la surface supérieure de carter 37 et couvrant entièrement celle-ci.The annular rib 51 of the replacement sheath 71 is radially wider than that of the original sheath 25. It defines a lower sheath surface 57 resting on the upper housing surface 37 and entirely covering the latter.
La surface de soudage complémentaire 73 est une surface oblique raccordant la surface radialement externe de gaine 55 à la surface inférieure de gaine 57.The complementary welding surface 73 is an oblique surface connecting the radially outer sheath surface 55 to the lower sheath surface 57.
La gorge de décharge de contraintes 87 et le demi-cavité de gaine 93 sont formées lors de la fabrication de la gaine de remplacement 71.The stress relief groove 87 and the sheath half-cavity 93 are formed during the manufacture of the replacement sheath 71.
L’exemple de réalisation de la
Claims (10)
- suppression des première et seconde lèvres (61, 63) ;
- réalisation d’au moins une opération de maintenance sur l’ensemble de commande (17) ;
- création d’une surface de soudage (67) à l’extrémité supérieure de carter (35) en usinant ladite extrémité supérieure de carter (35) ;
- création une liaison soudée (69) étanche entre le carter (21) et ladite gaine (25) ou une gaine de remplacement (71), par soudage de la surface de soudage (67) et d’une surface de soudage complémentaire (73) ménagée à l’extrémité inférieure de gaine (43) de ladite gaine ou à une extrémité inférieure de gaine (43) de la gaine de remplacement (71).Method for maintaining a nuclear reactor (1), the nuclear reactor comprising at least one control assembly (17) of a control cluster (13), the or each control assembly (17) comprising an adapter (19) secured to a cover (11) of a pressure vessel (3) of the nuclear reactor (1), a casing (21) for receiving a mechanism (23) for lifting a control rod (15) of the control cluster (13) and a sheath (25) for receiving the control rod (15), the housing (21) having a lower end of the housing (27) linked in a sealed manner to the adapter (11), the housing (21) having a first lip (61) at an upper housing end (35), the sheath (25) having a second lip (63) at a lower sheath end (43), the first lip (61) and the second lip (63) being welded together and forming an omega seal (65), the maintenance method comprising the following steps:
- elimination of the first and second lips (61, 63);
- carrying out at least one maintenance operation on the control assembly (17);
- creation of a welding surface (67) at the upper end of the casing (35) by machining said upper end of the casing (35);
- creation of a sealed welded connection (69) between the casing (21) and said sheath (25) or a replacement sheath (71), by welding the welding surface (67) and a complementary welding surface (73 ) provided at the lower sheath end (43) of said sheath or at a lower sheath end (43) of the replacement sheath (71).
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| FR2103357A FR3121543B1 (en) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Maintenance method of a nuclear reactor |
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| EP22718716.8A EP4315367A1 (en) | 2021-03-31 | 2022-03-29 | Method for maintaining a nuclear reactor |
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- 2021-03-31 FR FR2103357A patent/FR3121543B1/en active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20240087763A1 (en) | 2024-03-14 |
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| EP4315367A1 (en) | 2024-02-07 |
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